能源互聯(lián)網(wǎng)與發(fā)電企業(yè)

薛曉岑，周保中，孫友源

（華電電力科學(xué)研究院，浙江杭州310030）

能源互聯(lián)網(wǎng)與發(fā)電企業(yè)

薛曉岑，周保中，孫友源

（華電電力科學(xué)研究院，浙江杭州310030）

能源互聯(lián)網(wǎng)以電力系統(tǒng)為核心，結(jié)合可再生能源技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將為當(dāng)前的能源體系帶來深刻變革。本文首先介紹能源互聯(lián)網(wǎng)的基本概念，然后分析了能源互聯(lián)網(wǎng)與發(fā)電企業(yè)之間的聯(lián)系。在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，結(jié)合新電改和氣候變暖，給出了我國發(fā)電企業(yè)未來的發(fā)展路徑和建議，以提高發(fā)電企業(yè)市場競爭力，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。

能源互聯(lián)網(wǎng)；氣候變化；售電；碳資產(chǎn)管理

0 引言

能源是支撐人類文明進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代社會發(fā)展不可或缺的基本條件[1]。人類對能源的利用，從薪材等生物質(zhì)能到煤炭、石油、天然氣等化石能源，再到水能、核能、風(fēng)能、太陽能、海洋能等清潔能源，每一次能源利用的變革都伴隨著生產(chǎn)力的巨大飛躍和人類文明的重大進(jìn)步[2]。2011年，美國著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰里米·里夫金在其所著《第三次工業(yè)革命》一書中首次提出“能源互聯(lián)網(wǎng)”（Energy Internet）的概念，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和可再生能源技術(shù)將融合起來，為第三次工業(yè)革命奠定堅實的基礎(chǔ)，在未來，人們將在家里、辦公室里、工廠里生產(chǎn)出自己的綠色能源，并通過能源互聯(lián)網(wǎng)與大家分享[3]。2015年初，國家電網(wǎng)公司劉振亞出版了新書《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》，完善了“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”的概念，對全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀、構(gòu)建機(jī)制、技術(shù)創(chuàng)新和實踐基礎(chǔ)進(jìn)行了系統(tǒng)論述，并展望了全球能源互聯(lián)網(wǎng)的未來前景[2]。2015年上半年，國家能源局首次召開互聯(lián)網(wǎng)工作會議，五大發(fā)電集團(tuán)、兩大電網(wǎng)公司等公司機(jī)構(gòu)參與探討，6月正式確立《能源互聯(lián)網(wǎng)行動計劃大綱》和12個支撐課題，預(yù)計將在2015年底出臺《國家能源互聯(lián)網(wǎng)行動計劃》，作為中國首個能源互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計文件。

2015年3月，中共中央國務(wù)院下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》（簡稱“9號文”），被稱為新電改方案。《意見》指出，要完善市場化交易機(jī)制、建立相對獨立的電力交易機(jī)構(gòu)、有序向社會資本開放售電業(yè)務(wù)；開放電網(wǎng)公平接入，積極發(fā)展分布式能源，全面放開用戶側(cè)分布式能源市場[4]。能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要打破目前能源行業(yè)相對封閉的行業(yè)格局，售電公司上游承接發(fā)輸配等環(huán)節(jié)，下游與用戶直接相連，未來將成為能源交易體系的數(shù)據(jù)中心，因此新電改放開售電市場為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了必要條件。新電改方案的出臺使得能源革命和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合有了進(jìn)一步成功的希望，電力行業(yè)的市場化、信息化、智能化等趨勢將顛覆現(xiàn)有的能源行業(yè)。

中國是世界上最大的碳排放國，其中火電廠是中國目前最大的單一碳排放來源，約占全國二氧化碳排放總量的40%。根據(jù)《國家應(yīng)對氣候變化規(guī)劃（2014－2020）》，我國將大力促進(jìn)綠色低碳發(fā)展，積極控制溫室氣體排放，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，推動可再生能源利用，重點推進(jìn)電力等行業(yè)節(jié)能，在電力行業(yè)加快建立溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)，到2020年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%，非化石能源占一次能源消費的比重到15%左右[5]。2013年，我國啟動7個省市作為碳排放權(quán)交易試點；2014年12月，國家發(fā)改委發(fā)布了《碳排放權(quán)交易管理暫行辦法》，進(jìn)一步明確了全國碳市場建立的主要思路和管理體系。我國計劃于2017年啟動全國碳排放交易體系，首批試點行業(yè)將包括電力等重點工業(yè)行業(yè)[6]。在未來，碳交易市場可以通過能源互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)交易，而能源互聯(lián)網(wǎng)將借助碳金融進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)金融市場。

1 能源互聯(lián)網(wǎng)的基本概念

里夫金在《第三次工業(yè)革命》一書中勾畫了能源互聯(lián)網(wǎng)的未來圖景，但沒有針對能源互聯(lián)網(wǎng)給出明確而完整的定義。能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)具有以下幾個特征：

（1）能源結(jié)構(gòu)由化石能源向可再生能源轉(zhuǎn)變，可再生能源作為主要的能量來源；

（2）大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)、分布式儲能設(shè)備接入；

（3）基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)能源的互聯(lián)網(wǎng)化和智能化；

（4）新能源汽車，交通系統(tǒng)電氣化。

董朝陽等[7]根據(jù)里夫金提出的能源互聯(lián)網(wǎng)愿景，給出了能源互聯(lián)網(wǎng)的初步定義：能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力系統(tǒng)為核心，以互聯(lián)網(wǎng)及其他前沿信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以分布式可再生能源為主要一次能源，與天然氣網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等其他系統(tǒng)緊密耦合而形成的復(fù)雜多網(wǎng)流系統(tǒng)。

能源互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)如圖1所示，能源互聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)有電力傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過運用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息通信技術(shù)，將大量的分布式能源采集裝置、傳統(tǒng)發(fā)電廠、分布式儲能裝置和各種新型的電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點聯(lián)結(jié)起來，以實現(xiàn)能量的雙向流動和信息共享。

圖1 能源互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

能源互聯(lián)網(wǎng)由若干個能源局域網(wǎng)相互連接構(gòu)成，實現(xiàn)能量的智能化管理；能源局域網(wǎng)由分布式發(fā)電系統(tǒng)、能量路由器、儲能裝置、交直流負(fù)載組成，可以并網(wǎng)工作，也可以脫網(wǎng)獨立運行[8]。能源互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)包括：可再生能源發(fā)電技術(shù)、先進(jìn)儲能技術(shù)、新能源交通工具、能量管控技術(shù)和能源微網(wǎng)技術(shù)[9，10]。

2 能源互聯(lián)網(wǎng)與發(fā)電企業(yè)的聯(lián)系

能源互聯(lián)網(wǎng)要求充分利用分布式清潔能源，完成能源替代，即清潔替代和電能替代[2]。清潔替代：在能源生產(chǎn)上，以清潔能源替代化石能源，向綠色低碳發(fā)展，逐步實現(xiàn)以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)向向以清潔能源為主的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。電能替代：在能源消費上，以電能替代煤炭、石油、天然氣等化石能源的直接消費，提高電能在終端能源消費結(jié)構(gòu)中的比重。

當(dāng)前世界在能源危機(jī)、環(huán)境破壞、氣候變化三個領(lǐng)域面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，經(jīng)濟(jì)和能源結(jié)構(gòu)亟需轉(zhuǎn)型，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）目標(biāo)在二十一世紀(jì)將全球升溫幅度限制在2℃以內(nèi)，中國計劃于2030年左右碳排放達(dá)到峰值，要實現(xiàn)上述目標(biāo)，電力將是實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的最有力的能源形式。能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，關(guān)乎發(fā)展和民生，因此要大力發(fā)展風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能，提高核能發(fā)電比重[11]。而能源互聯(lián)網(wǎng)將分布式能源發(fā)電裝置、儲能裝置聯(lián)結(jié)起來，將促使清潔能源在終端能源的占比大大提升。

能源互聯(lián)網(wǎng)使得供應(yīng)者和用戶都可以從互聯(lián)網(wǎng)獲取市場信息，信息獲取成本降低，為市場化交易提供了可能。能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換平臺能夠通過用電側(cè)大數(shù)據(jù)的深度分析，更準(zhǔn)確地掌握用電負(fù)荷水平和用電規(guī)律，提高用電負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確率，為發(fā)電企業(yè)提供決策依據(jù)，資金交換平臺能夠促進(jìn)能源靈活交易。在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，發(fā)電企業(yè)要在售電側(cè)改革中搶占市場先機(jī)，應(yīng)以用戶需求為導(dǎo)向，為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

3 發(fā)電企業(yè)的應(yīng)對策略

在能源互聯(lián)網(wǎng)時代，可再生能源的發(fā)展將重構(gòu)現(xiàn)有的能源體系，發(fā)電企業(yè)將面臨能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、碳減排政策、電力交易市場化等多重挑戰(zhàn)，發(fā)電企業(yè)需要積極行動起來，提前布局，做好應(yīng)對措施。

3.1 轉(zhuǎn)變電力結(jié)構(gòu)

我國的電力結(jié)構(gòu)中仍以煤炭為主，導(dǎo)致目前我國社會發(fā)展與能源消費之間的矛盾日益突出，要使中國的能源結(jié)構(gòu)向清潔化改變，必須改變這種“以煤為主”的電力結(jié)構(gòu)。與之相匹配的是，隨著新電改以及電網(wǎng)的技術(shù)變革，有望解決可再生能源發(fā)電并網(wǎng)難問題，可再生能源電網(wǎng)接納度將會提升到一個較高的水平。因此發(fā)電企業(yè)需要提高清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重，重點發(fā)展水電、風(fēng)電等可再生能源，提升可再生能源利用效率，同時積極安全發(fā)展核電等其他清潔能源。

3.2 售電公司

電力可以自由交易和分布式能源能夠廣泛參與是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心，而新電改方案提出放開售電市場，一定程度上為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展掃清了體制障礙。新電改有望放開配電端和售電端，推動電力交易市場化，建立相對獨立的電力交易平臺。通過能源互聯(lián)網(wǎng)，未來每個用電主體都可能成為售電主體。能源互聯(lián)網(wǎng)有助于將電力轉(zhuǎn)變成一種可以任意買賣的普通商品，推動電價的市場化進(jìn)程。面對能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及電力市場化改革，發(fā)電企業(yè)可以開展售電業(yè)務(wù)，成立售電公司，以獲取用戶為價值導(dǎo)向，提供創(chuàng)新服務(wù)，通過減少發(fā)電成本提高自身議價能力，成為受益主體。

3.3 碳資產(chǎn)管理

根據(jù)《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》，中國承諾到2030年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%[12]。預(yù)計2015年底巴黎氣候會議將達(dá)成新的協(xié)議，電力行業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型已成必然。發(fā)電企業(yè)需要制定企業(yè)碳盤查和監(jiān)控報告，清楚碳排放來源，明白行業(yè)的碳排放標(biāo)準(zhǔn)，制定碳資產(chǎn)管理制度及具體實施細(xì)則。隨著全國性碳交易市場的建立，發(fā)電企業(yè)能夠通過碳資產(chǎn)管理、碳交易、碳金融、節(jié)能減排項目開發(fā)等低碳業(yè)務(wù)，提高碳資產(chǎn)運作效益，降低節(jié)能減排成本。能源互聯(lián)網(wǎng)在碳交易市場中作為中介平臺，能夠幫助發(fā)電企業(yè)合理安排生產(chǎn)、制定科學(xué)的碳排放指標(biāo)，還能引入互聯(lián)網(wǎng)金融實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)碳資產(chǎn)管理的金融化。

4 結(jié)語

目前能源互聯(lián)網(wǎng)的研究還處于初級階段，對于發(fā)電企業(yè)而言，既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。能源互聯(lián)網(wǎng)是一種新型的能源生產(chǎn)與消費形態(tài)，將從根本上改變現(xiàn)有的能源體制，推動我國能源革命。發(fā)電企業(yè)未來面臨著能源形勢向清潔化、低碳化轉(zhuǎn)變，在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，針對售電側(cè)市場放開，要利用能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新商業(yè)模式，提高自身市場競爭力。

[1]中華人民共和國國務(wù)院新聞辦公室.中國的能源政策（2012）[EB/OL]. 2012.http：//www.gov.cn/jrzg/2012-10/24/content_2250377.htm.

[2]劉振亞.全球能源互聯(lián)網(wǎng)[M].北京：中國電力出版社，2015.

[3]杰里米·里夫金.第三次工業(yè)革命[M].張林偉譯.北京：中信出版社，2012.

[4]中國中央國務(wù)院.關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見[EB/OL].2015.http：//news.bjx.com.cn/html/20150410/606700.shtml.

[5]國家發(fā)展改革委.國家應(yīng)對氣候變化規(guī)劃（2014-2020年）[EB/OL]. http：//www.ccchina.gov.cn/nDetail.aspx newsId=49211&TId=60.

[6]中美元首氣候變化聯(lián)合聲明.[EB/OL].2015.http：//news.xinhuanet. com/world/2015-09/26/c_1116685873.htm.

[7]董朝陽，趙俊華，文福拴，等.從智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)網(wǎng)：基本概念與研究框架[J].電力系統(tǒng)自動化，2014，38（15）：1~11.

[8]蔡巍，趙海，王進(jìn)法，等.能源互聯(lián)網(wǎng)宏觀結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ蚚J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2015，（14）：3503~3510.

[9]查亞兵，張濤，黃卓，等.能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析[J].中國科學(xué)：信息科學(xué)，2014，44（6）：702~713.

[10]田世明，欒文鵬，張東霞，等.能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形態(tài)與關(guān)鍵技術(shù)[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2015，（14）：3482~3494.

[11]政府工作報告.[EB/OL].2015.http：//www.gov.cn/guowuyuan/2015-03/ 16/content_2835101.htm.

[12]強(qiáng)化應(yīng)對氣候變化行動—中國國家自主貢獻(xiàn).[EB/OL].2015.http：//news.xinhuanet.com/politics/2015-06/30/c_1115774759.htm.

Energy Internet and Electric Power Enterprises

XUE Xiao-cen，ZHOU Bao-zhong，Sun You-yuan
（Huadian Electric Power Research Institute，Hangzhou 310030，China）

Based on power system，energy internet integrates renewable energy and internet technologies，will bring profound changes in the current energy system.Firstly，this paper described the basic concept of energy internet.Then，this paper tried to point out the relationship between energy internet and power generation enterprises.In the background of energy internet，this work considered both the power system reform and the global warming.The possible ways and relevant suggestions were put forward to improve market competitiveness and promote energy restructuring for power generation enterprises.

energy internet；climate change；electricity selling；carbon asset management

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2015.06.010

TM73

A

2095-3429（2015）06-0035-03

2015-11-09

修回日期：2015-11-20

薛曉岑（1986-），男，江蘇張家港人，工學(xué)博士，從事碳交易與售電研究工作。